CN105899616B - 可固化有机聚硅氧烷组合物以及用于使用其与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜 - Google Patents

可固化有机聚硅氧烷组合物以及用于使用其与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可固化有机聚硅氧烷组合物,所述可固化有机聚硅氧烷组合物包含:(A)具有从粘度为20mPa·s或更大的液体到表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷,所述有机聚硅氧烷以100∶0至50∶50的质量比包含以下组分a1)和a2):a1)包含具有4至12个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,所述烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基部分含量;以及a2)带有具有2至3个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,所述烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基部分含量;(B)具有从粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到表现出塑性的胶料的形式的有机聚硅氧烷,所述有机聚硅氧烷任选地包含具有2至12个碳原子的烯基基团,所述烯基基团具有小于0.100质量%的乙烯基部分含量;(C)在其分子内包含至少两个硅键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷;(D)硅氢加成催化剂;以及(E)根据需要,有机溶剂;组分(A)和(B)的所述质量比在90∶10至99∶1的范围内。

Description

可固化有机聚硅氧烷组合物以及用于使用其与介电陶瓷层形 成材料一起使用的隔离膜
技术领域
本发明涉及可固化有机聚硅氧烷组合物以及用于使用其与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,特别是涉及用于形成陶瓷生坯片的隔离膜。
背景技术
传统上,当制造多层陶瓷产品(诸如多层陶瓷电容器、多层电感器和多层陶瓷电路板),特别是多层陶瓷电子部件时,这样的方法是已知的,该方法中根据需要用粘结剂和溶剂等混合未烧制陶瓷材料以形成糊状混合物,将该糊状混合物施加到塑料载体膜上并且干燥以形成介电陶瓷层形成材料(通常是称为“陶瓷生坯片”的片材),在此之后,将具有糊剂形式的内部电极材料印刷在陶瓷生坯片上以形成内部电极,并且与多个陶瓷生坯片堆叠,以使得所述内部电极的电极图案对准,并且片材被压缩成单件并烧制以制造多层陶瓷产品,特别是多层陶瓷电子部件。
陶瓷生坯片可通过例如以下方式制备:将含有陶瓷材料(诸如钛酸钡或氧化钛)、分散介质等的陶瓷浆料施加到隔离膜,然后干燥浆料。使通过将陶瓷浆料施加到隔离膜(也称为“载体膜”)以及干燥浆料而获得的陶瓷生坯片在不迟于烧制陶瓷前的后续步骤中与隔离膜分离。典型隔离膜的例子是这样的一种,其中将聚对苯二甲酸乙二醇酯等的基膜的表面用有机硅基化合物(诸如聚硅氧烷)处理,使得膜能够与陶瓷生坯片分离(专利文献1-8)。此类隔离膜必须具有脱模特性,使得在隔离膜上形成的薄陶瓷生坯片可从隔离膜移除而不破裂。
由于电子器件在尺寸上变得更紧凑并且能够有更高的性能,因此多层陶瓷电容器和多层陶瓷板同样在尺寸上变得更紧凑并且由更多数量的层构成,陶瓷生坯片的厚度同时减小。
发明人已经提出,作为能够赋予基底膜一定水平的可脱膜性以使其适于用作用于陶瓷生坯片的载体膜的材料,易于处理的可固化有机聚硅氧烷组合物能够在基底表面上形成固化层并且赋予基底表面相对于粘性物质和光滑平滑度的固化层令人满意的可脱模性,该组合物包含(A)100质量份的在25℃下的粘度为20至500mPa·s并且包含1.0至5.0质量%的具有4至12个碳原子的高级烯基基团的至少一种类型的有机聚硅氧烷,(B)0.5至15质量份的在25℃下粘度为至少1,000,000mPa·s并且包含0.005至0.100质量%的具有2至12个碳原子的烯基基团的液体或胶料状有机聚硅氧烷,(C)一定量的在其分子内具有至少两个硅键合的氢原子(Si-H)的有机氢聚硅氧烷,该量使得C中的SiH基团与(A)和(B)中的烯基基团的摩尔比为0.5至5,以及(D)催化量的铂催化剂(JP 2011-026582 A)。
现有技术文献
1.未经审查的日本专利申请公布No.2002-011710
2.未经审查的日本专利申请公布No.2004-182836
3.未经审查的日本专利申请公布No.2004-216613
4.未经审查的日本专利申请公布No.2008-254207
5.未经审查的日本专利申请公布No.2009-034947
6.未经审查的日本专利申请公布No.2009-215428
7.未经审查的日本专利申请公布No.2009-227976
8.未经审查的日本专利申请公布No.2009-227977
9.未经审查的日本专利申请公布No.2011-026582
发明内容
由本发明解决的问题
如上所述,需要减小由介电陶瓷层形成材料构成的层的厚度以便减小多层陶瓷电容器或多层陶瓷板中的层的尺寸以及/或者增加所述层的数量。然而,如果在制备薄陶瓷生坯片时施加到基底膜的陶瓷浆料的干燥后厚度为3μm或更小,则所施加的陶瓷浆料的边缘可在陶瓷浆料已被施加和干燥之后收缩,从而导致边缘收缩(其中所施加片材的边缘比内部部分更厚)、针孔形成和/或不均匀施加的问题。附加问题包括作为当陶瓷生坯片由于片材的薄度而与基底膜(即,隔离膜)分离时陶瓷生坯片的强度降低的结果而产生的片材撕裂等。
此外,使用陶瓷生坯片制造的电子材料和部件将根据目的使用不同类型的无机陶瓷材料、粘结剂树脂、分散剂、有机溶剂等;由此,陶瓷浆料可被施加到隔离膜上的容易度根据施加到隔离膜的陶瓷浆料的类型而改变。因此,仍然需要这样的隔离膜,该隔离膜产生令人满意的陶瓷浆料施加容易度和令人满意的陶瓷生坯片可脱模性,而不管所使用的陶瓷浆料的类型。
同时,如上所述,已由发明人在JP 2011-026582 A中作为用于赋予基底膜的表面可脱模性的材料而公开的可固化有机聚硅氧烷组合物是基本上无溶剂的,即不含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物,并且可用作用于显示屏幕保护片等的材料,但不适合公开为用作用于陶瓷生坯片的隔离膜的材料。
本发明考虑到上述情况而构思,并且目的是提供用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜,即载体膜,该膜提供将陶瓷浆料施加到其表面上的较优容易度以及从形成在其表面上的陶瓷生坯片的较优可脱模性;以及适于制造所述膜的脱模剂组合物。
用于解决问题的方式
发明人发现,通过以下方式获得的隔离膜当用作用于在形成介电陶瓷层形成材料中使用的隔离膜(特别是用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜)时表现出较优特性,从而实现本发明:使用作为脱模剂组合物的下述可固化有机聚硅氧烷组合物涂覆片状基底(诸如基底膜)以便修改用作用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜(特别是用作用于形成陶瓷生坯片的隔离膜)的基底的表面特性,然后固化该组合物。也就是说,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物包含以下组分(A)至(E):
(A)具有从在25℃下粘度为20mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物,该有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物以100:0至50:50的质量比包含以下组分a1)和a2):
a1)至少一种类型的包含具有4至12个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,该烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量,以及
a2)至少一种类型的包含具有2至3个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,该烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;
(B)具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷,该有机聚硅氧烷包含具有2至12个碳原子的烯基基团,该烯基基团具有至少0.005质量%并且小于0.100质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;
(C)在其分子内包含至少两个硅键合的氢原子(Si-H)的有机氢聚硅氧烷;
(D)硅氢加成催化剂;以及
(E)根据需要的有机溶剂;
组分(A)和(B)的质量比在90:10至99:1的范围内。在本发明的上下文中,“塑性”是指如使用塑度计根据JIS K 6249的方法所测得的塑性;具体地讲,当将1kgf负载在25℃下放置到4.2g球形样品上三分钟时产生该值(以mm计)。有机溶剂为组合物的任选组分,该组合物可以可接受地包含或不包含有机溶剂。具体地讲,根据本发明的组合物可呈包含所需有机溶剂,诸如溶液或悬浮液的所需形式,其中溶液是特别优选的。
此外,在上述可固化有机聚硅氧烷组合物中,组分(A)优选地为具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物。
本发明的优选组分(A)因此为具有物理特性的“高聚物”有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物,该物理特性随着聚合度增加而从高粘度液体区域到塑料胶料区域连续变动。也就是说,如果有机聚硅氧烷的聚合度增加至在25℃下的粘度超过15,000,000mPa·s的点,则粘度通常变得难以测量,并且有机聚硅氧烷从高粘度区域(即,液体)转移到其中该区域的物理特性依据塑性定义的区域(即,胶料)。换句话讲,本发明的组分(A)涵盖在以下范围内的有机聚硅氧烷和有机聚硅氧烷混合物:从具有一定聚合度以使得有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物为具有1,000,000mPa·s或更高的粘度(该粘度可在25℃下测得)的液体的那些有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物到具有更高聚合度以使得有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物为胶料(其粘度不能在25℃下轻易测得)的那些有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物,并且所述有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物的物理特性依据塑性更好地定义。具体地讲,组分(A)优选地为具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出3.0mm或更小的塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物。更优选地,组分(A)为在25℃下的塑性为0.5至3.0mm的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物。
此外,在组分(A)中,优选的是:
·组分a1)为a1-1)包含己烯基基团作为具有4至12个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,该己烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;以及
·组分a2)为a2-1)包含乙烯基基团作为具有2至3个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,该乙烯基基团含量在0.5至3.0质量%的范围内。
特别优选的是,组分a1-1)的烯基基团为己烯基基团,并且组分a2-1)的烯基基团为乙烯基基团。
还优选的是,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的组分(B)为在两个末端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷。如在组分(A)的情况下,组分(B)的物理特性从在25℃下表现出高粘度的液体范围到表现出塑性的胶料范围连续变动,这取决于聚合度。具体地讲,本发明的优选组分(B)可为具有高粘度液体形式的二甲基聚硅氧烷,或具有塑料胶料形式的二甲基聚硅氧烷。特别优选的是,组分(B)为在两个末端均被二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷,其具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到具有3.0mm或更小的塑性的胶料的任何形式。最优选地,组分(B)为在两个末端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷,其具有在25℃下塑性为0.5至3.0mm的胶料的形式。
根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物还可包含(G)光聚合引发剂,该光聚合引发剂不仅允许热固化而且还允许使用能量辐射(也称为化学活性辐射),诸如紫外线辐射或电子束的固化。
还优选的是,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的总体组合物粘度为100至50,000mPa·s。
本发明还提供了片状制品,该片状制品包括通过固化上述含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物形成的固化层,以及片状基底。
片状制品的固化层可通过以下方式获得:将0.01至0.5g/m2的上述含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物中的任一种施加到片状基底,然后使用加热或加热与能量辐射的组合固化所施加的组合物。
片状基底优选地为塑料膜。
本发明还提供了用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,特别是用于形成由片状制品构成的陶瓷生坯片的隔离膜。
本发明还提供了制造介电陶瓷层形成材料,特别是陶瓷生坯片的方法,该方法包括以下步骤:使用用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜或用于形成陶瓷生坯片的隔离膜作为载体膜,将陶瓷浆料施加到在膜上的固化有机聚硅氧烷层上,以及干燥所施加的浆料。
本发明的效果
使用由根据本发明的可固化聚有机硅氧烷组合物构成的脱模剂组合物获得的根据本发明的用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离片或隔离膜或者用于形成陶瓷生坯片的隔离膜实现了将陶瓷浆料施加到膜上的较优容易度。具体地讲,将陶瓷浆料施加到通过固化由根据本发明的可固化聚有机硅氧烷组合物构成的脱模剂组合物而获得的固化层的表面上,然后固化浆料,允许边缘收缩的最小化,在边缘收缩中所施加的陶瓷浆料的边缘收缩,从而导致边缘比内部部分更厚。此外,使用根据本发明的脱模剂组合物获得的根据本发明的用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离片或隔离膜或者用于形成陶瓷生坯片的隔离膜表现出从形成于其上的陶瓷生坯片的较优可脱模性,从而允许以较小剥离力将陶瓷生坯片从膜(即,载体膜)的脱模剂层移除。
具体实施方式
如上所述,本发明提供了用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离片,该隔离片允许从隔离膜脱离介电陶瓷层形成材料,特别是陶瓷生坯片的较优容易度,以及将陶瓷浆料施加到膜的较优容易度;以及适用于制造隔离片的可固化有机聚硅氧烷组合物。根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的特征在于包含上文列出的组分(A)至(D),以及任选组分(E)(如果需要)。特别优选的实施例包含组分(E)。可固化有机聚硅氧烷组合物、使用根据本发明的组合物制造的片状制品、以及用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离片的各种组分现在将详细描述。
在本发明说明书的上下文中,有机聚硅氧烷在25℃下的粘度为使用旋转粘度计测得的值。“塑性”是指如使用塑度计根据JIS K 6249的方法所测得的塑性;具体地讲,当将1kgf负载在25℃下放置到4.2g球形样品上三分钟时产生该值(以mm计)。
组分A
根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的组分(A)为具有从在25℃下粘度为20mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物,并且该有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物以100:0至50:50的质量比包含以下组分a1)和a2)。
a1)至少一种类型的包含具有4至12个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,该烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量。
a2)至少一种类型的包含具有2至3个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,该烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量。
由此,组分(A)仅由组分a1)构成或者为组分a1)和a2)的混合物,并且因此由一种或多种类型的有机聚硅氧烷构成。
组分a1
形成组分(A)的一部分的组分a1)可选自直链有机聚硅氧烷、支链有机聚硅氧烷,并且直链和支链具有部分环结构;从工业角度来看,由以下化学式(1)表示的直链有机聚硅氧烷是优选的。
式1
在该式中,每个R11独立地表示具有1至20个碳原子的未取代或卤素取代的烷基基团(诸如甲基基团)、具有6至22个碳原子的芳基基团(诸如苯基基团)、具有2或3个碳原子的烯基基团(乙烯基基团或烯丙基基团)、或羟基基团。Ra为具有4至12个碳原子的烯基基团。R为由R11或Ra表示的基团。m为等于0或更大的数,并且n为等于1或更大的数。m、n的值以及R使得在由式1表示的有机聚硅氧烷的分子中具有4至12个碳原子的烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量为0.5至3.0质量%。
例如,如果在式(1)的两个末端的R为烯基基团(Ra),则这些烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分由下式表示:
{(Ra中的乙烯基部分的分子量:大约27)×(m+2)}/总分子量×100(质量%),并且在式(1)中,组分a1)为有机聚硅氧烷,其中具有4至12个碳原子的烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量在0.5至3.0质量%,更优选地在1.0至2.0质量%的范围内。还优选的是,在组分a1)中,式(1)中m+n的总和为在一定范围内的数,该数使得由式(1)表示的有机聚硅氧烷在25℃下的粘度为20mPa·s或更大;特别是这样的数,该数使得有机聚硅氧烷具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下的塑性为0.5至3.0mm的胶料的任何形式。
组分a1)特别优选地为由以下化学式(2)表示的在两个末端处以及在侧链上包含己烯基基团的有机聚硅氧烷。
式2
(在式(2)中,m1为等于0或更大的数并且n1为正整数,m1为这样的数,该数使得示于式(2)中的分子中的己烯基基团(-(CH2)4CH=CH2)的乙烯基(CH2=CH–)部分含量在0.5至3.0质量%的范围内,更优选地在1.0至2.0质量%的范围内。m1+n1的总和为在一定范围内的数,该数使得由式(2)表示的有机聚硅氧烷在25℃下的粘度为20mPa·s或更大,更优选地为从1,000,000mPa·s或更大的粘度到在25℃下的塑性为0.5到3.0mm的胶料的任何形式。)
组分a1)在25℃下的粘度为20mPa·s或更大。如果粘度小于该值,则可能难以实现具有4至12个碳原子的烯基基团含量在上述范围内。另一方面,如果粘度超过20mPa·s,则组分a1)可为在25℃下的液体或胶料(通常为粘度为10,000,000mPa·s或更大的半固体高度聚合塑料有机硅聚合物)。如上所述,本发明的优选组分(A)为具有物理特性的“高聚物”有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物,该物理特性随着聚合度增加而从高粘度液体区域到塑料胶料区域连续变动。也就是说,如果有机聚硅氧烷的聚合度增加至在25℃下的粘度超过15,000,000mPa·s的点,则粘度通常变得难以测量,并且有机聚硅氧烷从高粘度区域(即,液体)转移到其中该区域的物理特性依据塑性定义的区域(即,胶料)。
为了获得令人满意的将根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物施加到片状基底的容易度,组分a1)在25℃下的粘度优选地为10,000,000mPa·s或更大。组分a1)在25℃下的粘度不存在上限,但是为了确保处理的容易度,从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下的塑性为0.5至3.0mm的胶料的任何形式为优选的。
组分a1)可为不同粘度的两种或更多种类型的组分a1)的混合物。具有塑性超过3.0mm的胶料的形式的有机聚硅氧烷如果与低粘度液体有机聚硅氧烷混合便可有利地使用,并且这样的形式被本发明涵盖在内。
组分a2
形成组分(A)的一部分的组分a2)可选自直链有机聚硅氧烷、支链有机聚硅氧烷,并且直链或支链有机聚硅氧烷具有部分环结构;从工业角度来看,由以下化学式(1)表示的直链有机聚硅氧烷是优选的。
式3
在该式中,每个R11独立地表示具有1至20个碳原子的未取代或卤素取代的烷基基团(诸如甲基基团)、具有6至22个碳原子的芳基基团(诸如苯基基团)、具有2或3个碳原子的烯基基团(乙烯基基团或烯丙基基团)、或羟基基团。Ra′为具有2或3个碳原子的烯基基团(乙烯基基团或烯丙基基团)。R为由R11或Ra′表示的基团。m为等于0或更大的数,并且n为等于1或更大的数。m、n的值以及R使得在由式1表示的有机聚硅氧烷的分子中具有2或3个碳原子的烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量为0.5至3.0质量%,更优选地为1.0至2.0质量%。
例如,如果在两个末端处的R均为具有2或3个碳原子的烯基基团(Ra),则烯基基团含量由下式表示:
(存在于分子中的具有2或3个碳原子的烯基基团中的乙烯基(CH2=CH–)部分的总分子量)/总分子量×100(质量%)
并且在式(1)中,组分a2)为有机聚硅氧烷,其中具有2或3个碳原子的烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量为0.5至3.0质量%,更优选地为1.0至2.0质量%。还优选的是,在组分a2)中,式(1)中m+n的总和为在一定范围内的数,该数使得由式(1)表示的有机聚硅氧烷在25℃下的粘度为20mPa·s或更大;优选地为这样的数,该数使得粘度为1,000,000mPa·s或更大;特别优选地为这样的数,该数产生从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下的塑性为3.0mm或更小的胶料的任何形式。
为了获得令人满意的将可固化有机聚硅氧烷组合物施加到片状基底的容易度,组分a2)优选地具有从在25℃下为1,000,000mPa·s或更大的粘度到在25℃下的塑性为3.0mm或更小的胶料样形式的任何形式。
组分a2)可为不同粘度的两种或更多种类型的组分a2)的混合物。具有塑性超过3.0mm的胶料的形式的有机聚硅氧烷如果与低粘度液体有机聚硅氧烷混合便可有利地使用,并且这样的情况被本发明涵盖在内。
组分(A)以100:0至50:50,优选地为100:0至70:30,更优选地为100:0至90:10的质量比包含组分a1)和a2)。换句话讲,组分(A)仅由组分a1)构成,或者为组分a1)和a2)的组合。如果组分(A)为组分a1)和a2)的混合物,其优选地为塑料的半固体(胶料样)高度聚合有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物;其中组分a1)和a2)中的一种表现出塑性的有机聚硅氧烷的组合和其中两种组分均表现出塑性的有机聚硅氧烷的组合两者均为可能的。特别优选的是胶料样形式,其中有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物在25℃下的塑性为0.5或10.0mm。
上述有机聚硅氧烷的所需组合可用于组分a1)和a2)。特别优选的组合包含a1-1)至少一种类型的有机聚硅氧烷作为组分a1),该有机聚硅氧烷包含己烯基基团作为具有4至12个碳原子的烯基基团,该己烯基基团具有0.5至3.0质量%,优选地1.0至2.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;以及a2-1)至少一种类型的有机聚硅氧烷作为组分a2),该有机聚硅氧烷包含乙烯基基团作为具有2或3个碳原子的烯基基团,该乙烯基基团含量为0.5至3.0质量%,优选地为1.0至2.0质量%。组分a1-1的具有4至12个碳原子的烯基基团特别优选地全部为己烯基基团。组分a2-1的具有2或3个碳原子的烯基基团特别优选地全部为乙烯基基团。
如果组分(A)为两种或更多种类型的有机聚硅氧烷的混合物,则对于具有整体胶料样形式的混合物,塑性(即,如使用塑度计根据JIS K6249所指定的方法测得的塑性:通过将1kgf负载在25℃下放置到4.2g球形样品上3分钟而获得的值)优选地在0.5至10.0mm的范围内,特别优选地在0.9至3.0mm的范围内。
组分B
组分(B)为用于赋予隔离膜相对于陶瓷浆料较优的施加容易度的添加剂;使用组分(B)允许所获得的隔离膜被赋予相对于陶瓷浆料令人满意的施加容易度。更具体地讲,假定隔离膜可通过对隔离膜的表面特性的修饰而被赋予令人满意的陶瓷浆料施加容易度,该表面特性由使用组分(A)获得的高交联密度固化有机聚硅氧烷层表面上的组分(B)的有效渗出影响。
组分(B)为任选地包含烯基基团的有机聚硅氧烷,并且其中具有2至12个碳原子的烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量小于0.100质量%,优选地为至少0.005质量%,优选地从0.010到0.050质量%。键合到有机聚硅氧烷的硅原子的非烯基基团的例子包括烷基基团,诸如甲基基团、乙基基团和丙基基团;芳基基团,诸如苯基基团;卤代烷基基团,诸如3,3,3-三氟丙基基团和九氟己基基团;以及硅烷醇基团。非烯基基团选自这些基团。对于组分(B)的具有2至12个碳原子的烯基基团没有特别限制;例子包括乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、辛烯基、癸烯基、和十二碳烯基基团,其中乙烯基、烯丙基或己烯基基团是优选的,乙烯基和/或己烯基基团是更优选的,并且乙烯基基团是特别优选的。
为了实现本发明的目的,组分(B)优选地为低反应性有机聚硅氧烷,其中具有2至12个碳原子的烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量小于0.100质量%,优选地为0.005至0.100质量%,或优选地为0.010至0.050质量%,以及90质量%或更多;优选地,键合到硅原子的所有非烯基基团均优选地为非反应性烷基基团或芳基基团。非反应性烷基基团和芳基基团为未取代的烷基基团或芳基基团,例子包括上文列出的烷基基团和芳基基团,其中特别优选的基团选自甲基基团和苯基基团。
如果组分(B)的烯基基团含量小于上述最小值,则固化反应性将急剧降低,从而增加迁移至陶瓷片的有机硅聚合物的量。使用这样的陶瓷片来制造多层陶瓷电容器可导致所获得的电容器的性能有问题地降低。另一方面,如果烯基基团含量超过上述最大值,则组分(B)将通过加成反应而掺入到固化聚有机硅氧烷(即,有机硅)层中,这可能导致由于组分(B)从固化有机硅层渗出到隔离膜的表面上而赋予隔离膜的表面令人满意的陶瓷浆料施加容易度的本发明的作用的不充分表达。另一方面,虽然烯基基团为组分(B)中任选的官能团,但如果烯基基团含量大于上述最小值,则固化反应性将随着迁移至陶瓷片的有机硅聚合物的量的急剧降低而增加。与使用在分子中不具有烯基基团的组分(B)相比,通过使用乙烯基(CH2=CH–)部分含量为0.010至0.050质量%的组分(B),用以制造多层陶瓷电容器的所获得陶瓷片的性能可进一步改善。
组分(B)优选地具有从液体到在25℃下的塑料胶料的任何形式,就液体而言,其在25℃下的粘度优选地为1,000,000mPa·s或更大,更优选地为10,000,00mPa·s或更大。对于最大粘度没有特别限制,但是为了获得令人满意的施加可固化有机聚硅氧烷组合物的容易度以及在添加到组合物时处理的容易度,组分(B)优选地呈在25℃下塑性为10.0mm或更小的塑料胶料形式。如果组分(B)呈胶料的形式,则塑性(即,如使用塑度计根据JIS K6249所指定的方法测得的塑性:通过将1kgf负载在25℃下放置到4.2g球形样品上3分钟而获得的值)优选地在0.5至10.0mm的范围内,特别优选地在0.9至3.0mm的范围内。
组分(B)的具体例子包括由聚二甲基硅氧烷、二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷共聚物、或二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷共聚物构成并且具有上述烯基基团含量的有机聚硅氧烷,在这些情况中的任一者中,分子末端用选自键合到硅原子的烷基基团、烯基基团、芳基基团、卤代烷基基团、或硅烷醇基团中的相同或不同基团封端。特别优选的组分(B)为任选地具有上述烯基基团含量的直链或支链二甲基聚硅氧烷,分子末端用选自三甲基甲硅烷氧基基团、硅烷醇基团、和乙烯基基团中的相同或不同基团封端。组分(B)还可为两种或更多种类型的有机聚硅氧烷的混合物,诸如不同聚合度的聚二甲基硅氧烷的混合物。
最优选地,组分(B)为聚二甲基硅氧烷,其分子在两个末端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端,呈胶料形式的聚二甲基硅氧烷是特别优选的。
组分(A)和组分(B)的比例
根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物中的组分(A)和组分(B)的摩尔比在90:10至99:1的范围内,更优选地为97:3至94:6,还更优选地为95.5:4.5至94.5:5.5,并且特别优选地为95:5。使组分(A)和组分(B)的摩尔比在上述范围内允许隔离膜被赋予令人满意的陶瓷浆料施加容易度。如果组分(B)的比例超过上述范围的最大值,则所获得的可固化有机聚硅氧烷组合物的可固化性可降低,从而可能降低形成在隔离膜上的陶瓷生坯片从隔离膜的可脱模性。
组分(C)
组分(C)为在其分子内包含至少两个硅键合的氢原子(Si-H)的有机氢聚硅氧烷,并且为用于组分(A)的交联剂。组分(C)在其分子内优选地包含至少三个硅原子键合的氢原子,对于氢原子在分子内键合的位置没有特别限制。硅原子键合的氢原子含量优选地为可固化有机聚硅氧烷组合物的总质量的等于0.1至2.0质量%,更优选地为0.5至1.8质量%的量。键合到组分(C)的硅原子的有机基团的例子除氢原子之外还包括烷基基团,诸如甲基基团、乙基基团、丙基基团、丁基基团和辛基基团,其中甲基基团是优选的。组分(C)的有机氢聚硅氧烷的分子结构的例子包括直链、支链、分支环状,以及上述一种或多种的组合。分子中的硅键合的氢原子的数目为整个分子的平均值。
组分(C)在25℃下的粘度为1至1,000mPa·s,优选地为5至500mPa·s。如果组分(C)在25℃下的粘度小于1mPa·s,则组分(C)将更易于从可固化有机聚硅氧烷组合物内蒸发,该组分(C)为该可固化有机聚硅氧烷组合物的一部分;而如果粘度超过1,000mPa·s,则包含组分(C)的可固化有机聚硅氧烷组合物的固化时间将增加。对组分(C)不存在特别限制;例子包括在两个末端均用三甲基甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷共聚物、在两个末端均用二甲基氢甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷共聚物、在两个末端均用二甲基氢甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷、在两个末端均用三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基氢聚硅氧烷、环状甲基氢聚硅氧烷、和环状甲基氢硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物。两种或更多种类型的有机氢聚硅氧烷可一起用于组分(C)。
更优选地,组分(C)为一种由以下通式(2)表示的有机氢聚硅氧烷或者两种或更多种由以下通式(2)表示的有机氢聚硅氧烷的混合物,并且能够通过与包含在组分(A)和(B)内的硅原子键合的烯基基团的加成反应(硅氢加成)而形成固化有机聚硅氧烷层。
式4
在式(2)中,R12为取代或未取代的烷基基团或芳基基团,优选地为具有1至10个碳原子的烷基基团、具有1至10个碳原子的卤代烷基基团、或苯基基团。RH为由R12表示的基团或键合到硅原子的氢原子(H);如果q=0,则RH为键合到硅原子的氢原子(H)。p和q为大于或等于0的数其满足关系10≤(p+q)≤200。如果(p+q)小于上述最小值,则组分(C)可从可固化有机聚硅氧烷组合物蒸发(这取决于固化条件),从而可能导致不充分的组合物固化。如果(p+q)超过上述最大极限,则凝胶可在施加到膜上之前形成。将r限定为组分(C)中键合到硅原子的氢原子(H)的数目,p和q优选地满足关系0.01≤r/(p+q)≤1,更优选地满足关系0.2≤r/(p+q)≤1,特别优选地满足关系0.4≤r/(p+q)≤1。如果r/(p+q)小于上述最小值,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物可能不会充分固化。r为q和键合到硅原子的氢原子(H)的RH的数目的总和,如果在两个末端处的RH均为键合到硅原子的氢原子(H),则r为例如q+2。
根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物中的组分(C)的量使得组分(C)中的SiH基团与组分(A)和组分(B)中的烯基基团的总摩尔数的摩尔比为0.5至5,优选地为1至3。如果摩尔比小于上述最小值,则所获得的可固化组合物的可固化性将降低,而如果该摩尔比超过上述最大值,则对介电陶瓷层形成材料(特别是陶瓷生坯片)从隔离片剥离的抵抗性将增加,从而可能防止获得实际水平的可脱模性。
组分(D)
组分(D)为硅氢加成催化剂,该硅氢加成催化剂促进存在于可固化有机聚硅氧烷组合物中的硅原子键合的烯基基团和硅原子键合的氢原子之间的加成反应(硅氢加成)。优选的硅氢加成催化剂为包含铂基金属的硅氢加成催化剂,具体例子包括氯铂酸、醇改性的氯铂酸、氯铂酸的烯烃络合物、氯铂酸-酮络合物、氯铂酸-乙烯基硅氧烷络合物、氯化铂(IV)、细粉化铂、承载于氧化铝或二氧化硅载体上的固体铂、铂黑、铂-烯烃络合物、铂-烯基硅氧烷络合物、铂-羰基络合物、甲基丙烯酸甲酯树脂,或粉末化热塑性有机树脂,诸如包含这些铂基催化剂的聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、或有机硅树脂。铂烯基硅氧烷络合物,诸如氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、氯铂酸-四甲基四乙烯基环四硅氧烷络合物、铂二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、或铂四甲基四乙烯基环四硅氧烷络合物是特别优选的。
足以将催化量的组分(D)添加到可固化有机聚硅氧烷组合物;通常,相对于根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的总质量,使得组分(D)中铂基金属的量为1至1,000ppm,更优选地为5至500ppm的量是优选的。
可固化有机聚硅氧烷组合物
如果需要,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物可包含(E)有机溶剂。具体地讲,由于包含在根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物中的大量组分(B),优选的是为了获得令人满意的处理和施加容易度而将包含组分(A)至(D)的组合物分散或溶解于已知的(E)有机溶剂中。然而,在不妨碍本发明的目的的程度上,可以将组分(A)至(D)分散或溶解于除所需有机溶剂之外的低粘度液体有机聚硅氧烷(诸如在25℃下具有大致0.5至10mPa·s的低粘度的链状或环状有机聚硅氧烷)中。有机溶剂的例子包括:芳族烃溶剂,诸如甲苯和二甲苯;脂族烃溶剂,诸如己烷、辛烷和异链烷烃;酮溶剂,诸如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;酯溶剂,诸如乙酸乙酯和乙酸异丁酯;醚溶剂,诸如二异丙基醚和1,4-二氧杂环己烷;具有3至6的聚合水平的环状聚硅氧烷,诸如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷;以及卤代烃,诸如三氯乙烯、全氯乙烯、三氟甲基苯、1,3-双(三氟甲基)苯、甲基戊氟苯。如果将根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的薄层施加到具有低耐热性的聚烯烃等的片状基底上,则芳族烃溶剂,诸如甲苯或二甲苯是优选的,因为这些将对组合物的可固化性具有较小影响。
除了组分(A)至(D)和任选组分(E)之外,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物还优选地包含(F)硅氢加成抑制剂,该硅氢加成抑制剂在常温下使胶凝和固化最小化,从而增加存储稳定性,并且在加热时赋予可固化性。硅氢加成抑制剂的例子包括乙炔化合物、烯炔化合物、有机氮化合物、有机磷化合物和肟化合物。具体化合物的例子包括:炔烃醇,诸如2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇、和1-乙炔基-1-环己醇(ETCH);烯炔化合物,诸如3-甲基-3-三甲基甲硅烷氧基-1-丁炔、3-甲基-3-三甲基甲硅烷氧基-1-戊炔、3,5-二甲基-3-三甲基甲硅烷氧基-1-己炔、3-甲基-3-戊烯-1-烯、和3,5-二甲基-3-己烯-1-烯;以及烯基硅氧烷,诸如1-乙炔基-1-三甲基甲硅烷氧基环己烷、双(2,2-二甲基-3-丁炔氧基)二甲基硅烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷、和1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷。添加到可固化有机聚硅氧烷组合物的(F)硅氢加成抑制剂的量将通常在每100质量份组分(A)0.001至5质量份组分(F)的范围内;所添加的组分(F)的优选量可根据组分(F)的类型、所使用的硅氢加成催化剂的物理特性和量、组分(A)的C4至C12烯基基团含量、组分(C)中的硅原子键合的氢原子的量、以及可使用时间的所需长度和可固化组合物的使用环境来容易地确定。
根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物包含上述组分(A)、(B)、(C)和(D),以及任选组分(E),任选组分(F)(如果需要)。根据本发明的可固化组合物适于用作含溶剂的溶液型可固化有机聚硅氧烷组合物。具体地讲,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物在25℃下的整体粘度优选地在100至100,000mPa·s的范围内,更优选地为100至50,000mPa·s,以便使组合物表现出令人满意的片状基底-涂层特性。
可将除上述那些组分之外的其他任选组分添加到根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物。其他任选组分的例子包括:由烷氧基硅烷化合物,诸如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷构成的粘附促进剂;基于苯酚、基于醌、基于胺、基于磷、基于亚磷酸盐、基于硫,以及基于硫醚的抗氧化剂;基于三唑和基于二苯甲酮的光稳定剂;基于磷酸酯、基于卤素、基于磷、和基于锑的阻燃剂;选自阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的一种或多种类型的表面活性剂;以及已知添加剂,诸如抗静电剂、耐热剂、染料和颜料。可将这些组分中的一种或者两种或更多种的组合添加到根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物。
根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物包含上述组分(A)至(D),任选组分(E)(如果需要),以及任选组分(F)(如果需要),并且能够通过加成反应形成具有较优脱模特性的固化涂层,该加成反应在铂基催化剂(组分(D))的存在下在室温下或在50至200℃的温度下进行。此外,由于所获得的固化涂层的较优物理特性和可脱模性,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物优选地使用能量辐射(也称为化学活性辐射),诸如紫外线辐射或电子束(特别是紫外线照射)来固化。在此类情况下,紫外线固化可单独进行或者与加热固化组合来进行。可固化组合物的固化时间可根据所使用的固化条件适当地调整。为了赋予根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物令人满意的紫外线可固化性,(G)光聚合引发剂优选地进一步包括在组合物中。组分(G)将在下文中详细描述。
(G)光聚合引发剂赋予根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物紫外线可固化性;组合使用加成反应诱导的加热固化和紫外线固化减小对低耐热性的塑料膜基底的热损坏,从而产生在本发明的固化产品和塑料膜之间的结合强度的有益改进。还存在的优点在于,可防止有机硅组分从由根据本发明的可固化组合物形成的固化涂层的表面到陶瓷片的迁移(所谓的“有机硅迁移”)(该迁移使有机硅组分污染陶瓷片),从而进一步减少有机硅迁移。在紫外线照射下产生自由基的已知化合物,诸如有机过氧化物、羰基化合物、有机硫化合物、或偶氮化合物可被选择为适用作组分(G)。具体化合物包括苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、氧杂蒽酮(xantol)、芴酮(fluorein)、苯甲醛、蒽醌、三苯胺、4-甲基苯乙酮、3-戊基苯乙酮、4-甲氧基苯乙酮、3-溴苯乙酮、4-烯丙基苯乙酮、对二乙酰苯、3-甲氧基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4-二甲氧基二苯甲酮、4-氯-4-苄基二苯甲酮、3-氯氧杂蒽酮、3,9-二氯氧杂蒽酮、3-氯-8-壬基氧杂蒽酮、安息香、安息香甲基醚、安息香丁基醚、双(4-二甲基氨基苯基)酮、苄基甲氧基缩酮、2-氯噻吨酮、二乙基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基〔4-(甲基硫基)苯基〕2-吗啉代-1-丙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、和二乙氧基苯乙酮。如果根据本发明的组合物使用紫外线辐射固化,则组分(G)优选地为二苯甲酮、4-甲氧基苯乙酮、4-甲基二苯甲酮、二乙氧基苯乙酮、或1-羟基环己基苯基酮。特别优选地作为组分(G)的是二乙氧基苯乙酮和1-羟基环己基苯基酮。
可使用(G)光聚合引发剂中的一种或者两种或更多种类型的组合。对于其量没有特别限制,但所述量将在每100质量份组分(A)0.01至10质量份,优选地在0.01至2.5质量份的范围内。如果组分(G)的量在上述范围内,则通过固化根据本发明的组合物而获得的可脱离固化涂层将表现出在有机硅迁移方面的改善,并且将具有较优强度和其他物理特性。
根据本发明的组合物可通过均匀地混合上述组分(A)至(D)、任选组分(E)、任选组分(F)(如果需要),以及任何其他任选组分来制备。对于各种组分添加的顺序没有特别限制,但是如果所获得的组合物将不在混合后立即使用,则优选的是单独存储组分(D)以及组分(A)、(B)和(C)的混合物,并且在使用之前立即将这两者混合在一起。就包含组分(A)至(D)、任选组分(E)和组分(F)的组合物而言,优选地调整组分(F)的量以产生组合物,该组合物在常温下不形成交联,但是在加热时形成交联并固化。
当将上述根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物均匀地施加到片状基底并加热,用能量(诸如紫外线辐射或电子束)照射,或经受适于诱导组分(A)和组分(B)的硅氢加成以及形成交联的两种条件的组合时,获得在片状基底表面上的包含有机硅涂层(即,固化的有机聚硅氧烷涂层)的片状制品。根据本发明的片状制品的特征在于提供令人满意的将陶瓷浆料施加到固化有机硅涂层上的容易度,并且由此在干燥浆料之后获得的介电陶瓷层形成材料(特别是陶瓷生坯片)易于从基底移除。换句话讲,如此获得的根据本发明的片状制品可用作用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,特别是用作用于形成陶瓷生坯片的隔离膜。此外,通过固化根据本发明的可固化组合物获得的固化层具有较优柔性,因此在将层施加到非平坦物体上时具有产生令人满意的基底构造和较小的气穴包封的优点。因此,如在用于光学显示器和玻璃表面的保护膜的情况下,制品可非常有利地用于这样的应用中,该应用需要固化层可脱模性以及固化层与待保护物品的紧密结合。
对于根据本发明的可固化聚有机硅氧烷组合物施加到其上的片状基底没有特别限制;可适当地选择所需已知材料以供使用。此类基底材料的例子包括聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚烯烃(诸如聚丙烯和聚甲基戊烯)、聚碳酸酯、和塑料(诸如聚乙酸乙烯酯)的膜。可使用单层膜,或者可使用两层或更多层相同或不同类型的塑料。根据本发明,塑料膜,特别是聚酯膜,并且尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜优选地作为片状基底,特别是用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,尤其是用于形成陶瓷生坯片的隔离膜。具体地讲,双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜优选地用作片状基底。聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在加工或使用时将不易于生成灰尘。这允许由灰尘等的存在而造成的将陶瓷浆料施加到片状基底中的缺陷被有效地防止。使用已经受抗静电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜作为片状基底还有效地防止将陶瓷浆料施加到片状基底中的缺陷。
还可以通过氧化或粗糙化或者利用底漆根据需要表面处理片状基底的一侧或两侧,以便在相同物质已被施加到片状基底的表面并且干燥之后改善片状基底的表面和根据本发明的可固化有机聚硅氧烷之间的结合。氧化的方法包括电晕放电处理、等离子体放电处理、铬酸处理(湿法)、火焰处理、热空气处理、臭氧处理、和紫外线照射处理。粗糙化的方法包括喷砂和热喷涂。这些各种表面处理方法可根据所使用的片状基底的类型来适当地选择;然而,电晕放电处理是优选的,因为这将产生表面处理片状基底所需的高水平效果并且易于进行。
片状基底的厚度将通常为10至300μm,优选地为15至200μm,特别优选地为20至125μm。
所需已知方法可用于将根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物施加到片状基底;例子包括凹版涂布、棒涂、喷涂、旋涂、刮涂、辊涂、和模涂。
当将根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物施加到片状基底并且固化该组合物时,对于固化有机聚硅氧烷组合物的层的厚度不存在特别限制,但是0.01至3μm的厚度是优选的,并且0.03至1μm更优选。如果片状基底上的固化有机聚硅氧烷组合物的层的厚度小于0.01μm,则该层在用作用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离片时可能不会充分地起隔离层的作用。另一方面,如果片状基底上的固化有机聚硅氧烷组合物的层的厚度超过3μm,则当所获得的片状制品向上缠绕成辊时,可能会发生阻塞。
上述抗静电层,以及其他所需层可设置在片状基底的与在其上形成固化有机聚硅氧烷组合物的层的侧面相对的表面上,或者设置在片状基底和有机聚硅氧烷组合物的层之间。
包括片状基底以及通过将根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物施加到基底上并且固化该组合物而获得的固化层的片状制品适于用作用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,特别是用作用于形成陶瓷生坯片的隔离膜。陶瓷生坯片可使用包括以下步骤的方法来制备:将陶瓷浆料施加到用于形成根据本发明的陶瓷生坯片的隔离膜,即施加到固化聚有机硅氧烷组合物存在于其上的表面,以及干燥浆料。更具体地讲,使用所需施加方法(诸如通过狭槽模涂或使用刮粉刀)将陶瓷浆料施加到形成在用于形成根据本发明的陶瓷生坯片的隔离膜上的固化有机聚硅氧烷组合物的层的表面上,然后干燥以形成陶瓷生坯片。使用用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,特别是用于形成陶瓷生坯片的隔离膜(在该隔离膜上隔离层已使用用于该方法的根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物形成)使边缘收缩的现象最小化,其中所施加的陶瓷浆料的边缘收缩,从而导致边缘比陶瓷浆料的内部部分更厚;并且使所施加的陶瓷浆料的表面中的针孔的形成和施加陶瓷浆料中的不一致性最小化。如果使用用于形成根据本发明的陶瓷生坯片的隔离膜,则由固化有机聚硅氧烷组合物所形成的表面表现出的令人满意的可脱模性允许陶瓷生坯片以较小的剥离力从在其下的固化有机聚硅氧烷的层分离,而不使陶瓷生坯片破裂或撕裂,即使低强度的薄陶瓷生坯片形成于膜上。以这种方式,用于在形成根据本发明的陶瓷生坯片中使用的隔离膜提供陶瓷浆料施加的较优容易度以及随后形成的陶瓷生坯片的较优可脱模性。
如上所述,根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物适于与用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,特别是用于形成陶瓷生坯片的隔离膜一起使用,但是不限于此类用途,并且可用于处理各种膜和片材的表面。具体地讲,包括由根据本发明的组合物构成的固化层的片状制品可用作表面保护膜以用于保护光学部件(诸如LCD面板、等离子显示器、偏光板和相衬板)以及电气部件和电子部件(诸如印刷电路板、集成电路、晶体管和电容器)的表面;在此类情况下,将抗静电剂优选地添加到根据本发明的组合物。
已知的离子或非离子抗静电剂可在无特别限制的情况下使用;该方法的例子包括添加有机硅油,其主要组分包含亲水基团(未经审查的日本专利申请公布S52-103499);添加磺酸盐(已审查的日本专利申请H03-059096);添加含氟有机硅油(未经审查的日本专利申请公布H01-083085、H01-083086、H01-121390);添加含表面活性剂的有机硅油(未经审查的日本专利申请公布H01-294099);以及添加导电性粉末(未经审查的日本专利申请公布H02-069763、H03-292180、H04-086765)。具体地讲,为了与根据本发明的可固化有机聚硅氧烷组合物的相容性,优选的是使用由锂盐或聚醚改性的聚硅氧烷构成的抗静电剂。例如未经审查的日本专利申请公布2009-030028、2012-157978和2011-178828中公开的离子抗静电剂和聚醚改性的聚硅氧烷可在没有特别限制的情况下使用。为了防止静电,还可使用表面活性剂、有机硅、有机硼、导电聚合物、金属氧化物、蒸汽沉积金属、或其他类型的抗静电剂来进行处理,而不是仅添加上述抗静电剂中的一种作为添加剂。
工作实例
现在将在工作实例和比较例的帮助下更详细地描述本发明,但是本发明并不限于下述工作实例。在以下实例中,“份”在用于指示量时意指质量份,“Hex”指示己烯基基团,“Vi”指示乙烯基基团,并且“Me”指示甲基基团。“乙烯基(CH2=CH–)部分”是指硅原子键合的烯基基团的由乙烯基(CH2=CH–)基团构成的部分,并且以相对于总分子量的质量%乙烯基含量指示;如果烯基基团为乙烯基基团,则将使用“乙烯基基团含量”。粘度和塑性值在25℃下测量。塑性如上所述测量,并且粘度使用来自芝浦系统公司(Shibaura Systems)的Vismetron VDA2数字显示B型旋转粘度计来测量。由可固化有机聚硅氧烷组合物形成的固化层的抗剥离性值(剥离力)根据以下方法测量。
形成固化层的方法
使用Mayer棒以相当于0.15g/m2固体重量(较少溶剂)的量将可固化有机聚硅氧烷组合物施加到双轴取向的聚酯膜(38μm厚,三菱树脂公司(Mitsubishi Plastics)的表面。在施加之后,将组合物被施加到其上的基底在热风循环烘箱中在130℃下加热处理30秒以在聚酯膜基底的表面上形成有机聚硅氧烷的固化层。
评价陶瓷粘结剂树脂施加的容易度
将55质量份甲苯添加到3质量份聚乙烯醇缩丁醛(S-LEC B,K,BM-1;积水化学公司(Sekisui Chemical))并且混合至均匀稠度,在此之后,将33质量份甲醇和9质量份正丁醇添加到混合物并且将整个混合物搅拌至均匀稠度以制备陶瓷粘结剂树脂溶液。
在制备工作实例和比较例的固化层之后,使用Mayer棒将上述陶瓷粘结剂树脂溶液均匀地施加到固化层的表面,在比较例的固化层已在25℃和60%湿度下存储24小时之后,使得干燥后厚度为2μm,并且根据工作实例和比较例列出的方法固化。以这种方式,制备包含陶瓷粘结剂树脂的隔离膜片。
施加测试的容易度
目视观察所获得的包含陶瓷粘结剂树脂的隔离膜片以确认边缘收缩(其中所施加的陶瓷粘结剂树脂的边缘比内部部分更厚)的存在或缺乏。其中边缘收缩不发生的情况被评定为○,其中发生略微边缘收缩的情况被评定为Δ,并且其中发生显著边缘收缩的情况被评定为×。
陶瓷粘结剂树脂剥离力评价
将50质量份甲苯添加到8质量份聚乙烯醇缩丁醛(S-LEC B,K,BH-3;积水化学公司)并且混合至均匀稠度,在此之后,将33质量份甲醇和9质量份正丁醇添加到其上并且将整个混合物搅拌至均匀稠度以制备陶瓷粘结剂树脂溶液。
在制备工作实例和比较例的固化层之后,使用施加器将上述陶瓷粘结剂树脂溶液均匀地施加到隔离层的表面,在比较例的固化层已在25℃和60%湿度下存储24小时之后,使得干燥后厚度为10μm,并且在热风循环烘箱中在100℃下干燥一分钟。将如此获得的包含陶瓷粘结剂树脂的隔离膜片切割成5cm的宽度以形成测试条,将20g/cm2的负载施加到其上,并且将整个测试条在25℃和60%湿度下静置24小时。A&D多用Tensilon拉伸试验机用于在90°的角度和0.3m/min的剥离速率下伸长陶瓷粘结剂树脂层,并且测量所需剥离力(mN/50mm)。如果根据该方法测量的剥离力为20mN/50mm或更小,则脱模特性被评定为令人满意的,而如果剥离力为20mN/50mm或更大,则脱模特性被评定为不令人满意的。
工作实例1-组合物1
将(A)在两个末端处以及在侧链上具有己烯基基团的30.0份聚二甲基硅氧烷(塑性:1.15;己烯基基团乙烯基(CH2=CH–)部分含量:0.80质量%),(B)在分子末端由乙烯基基团封端的1.5份二甲基硅氧烷(塑性:1.20;乙烯基基团含量:0.02质量%),(C)1.3份的25mPa·s粘度的二甲基甲基氢聚硅氧烷(使得组合物的SiH/Vi比率总的来说为1.5),(E)66.2份甲苯,和(F)1.0份3-甲基-1-丁炔-3-醇混合至均匀稠度以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(组合物1)。接下来,将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释以将固体浓度调节至3.0质量%,并且将(D)氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量添加(所述量使得组合物的金属铂含量总的来说为120ppm),并且将组合物以相当于0.15g/m2的量施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面并且在120℃下固化30秒以产生固化层。测量将陶瓷粘结剂树脂施加到如此获得的固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。
工作实例2-组合物2
组合物2以类似于工作实例1的方式获得,不同的是用于工作实例1中的组分(B)的量变为0.4份。使用该组合物,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。
工作实例3-组合物3
组合物3以类似于工作实例1的方式获得,不同的是用于工作实例1中的组分(B)的量变为3.0份。使用该组合物,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。
工作实例4-组合物4
将(A)a1)在分子的两个末端处以及在侧链上具有己烯基基团的15.0份聚二甲基硅氧烷(塑性:1.15;己烯基基团乙烯基(CH2=CH–)部分含量:0.80质量%),a2)在分子的末端用硅烷醇基团封端并且在侧链上具有乙烯基基团的15.0份聚二甲基硅氧烷(塑性:1.20;乙烯基基团含量:0.90质量%),(B)在分子的末端由乙烯基基团封端的1.5份二甲基硅氧烷(塑性:1.20;乙烯基基团含量:0.02质量%),(C)在分子的两个末端均由三甲基甲硅烷氧基基团封端的1.5份的25mPa·s粘度的二甲基甲基氢聚硅氧烷(使得组合物的SiH/Vi比率总的来说为1.5),(E)66.1份甲苯,和(F)1.0份3-甲基-1-丁炔-3-醇混合至均匀稠度以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(组合物4)。然后将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释至3.0质量%的固体浓度,并且将氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量添加至组合物(所述量使得金属铂含量为120ppm),在此之后,将组合物以相当于0.15g/m2的量根据上述方法施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面,然后在120℃下固化30秒以获得固化层,在此之后,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层移除所需的剥离力。结果示于表1中。
工作实例5-组合物5
将0.04份二乙氧基苯乙酮进一步添加到工作实例1的组合物1作为组分(G)以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(组合物5)。接下来,将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释以将固体浓度调节至3.0质量%,并且将(D)氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量混合(所述量使得组合物的金属铂含量总的来说为120ppm),并且将组合物以相当于0.15g/m2的量根据上述方法施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面。在可固化有机聚硅氧烷组合物已被施加之后,将基底使用热风循环烘箱在130℃下加热处理30秒,然后使用Eye Graphics Eye Grandage固化装置紫外线照射(总照射能量:110mJ/cm2)以在聚酯膜的表面上形成固化有机聚硅氧烷的层。测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化有机聚硅氧烷的层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层分离所需的剥离力。结果示于表1中。
工作实例6-组合物6
将0.04份二乙氧基苯乙酮添加到工作实例4的组合物4作为组分(G)以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(组合物6)。接下来,将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释以将固体浓度调节至3.0质量%,并且将(D)氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量混合(所述量使得组合物的金属铂含量总的来说为120ppm),并且将组合物以相当于0.15g/m2的量根据上述方法施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面。在可固化有机聚硅氧烷组合物已被施加之后,将聚酯膜使用热风循环烘箱在130℃下加热处理30秒,然后使用Eye Graphics Eye Grandage固化装置紫外线照射(总照射能量:110mJ/cm2)以在聚酯膜的表面上形成固化有机聚硅氧烷的层。测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化有机聚硅氧烷的层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层分离所需的剥离力。结果示于表1中。
工作实例7-组合物7
组合物7以类似于工作实例3的方式获得,不同的是用于工作实例3中的组分(B)的类型变为在分子的末端用硅烷醇基团封端的二甲基硅氧烷(塑性:1.43)。使用该组合物,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。在剥离测试之后在膜上观察到少量的有机硅迁移。
工作实例8-组合物8
组合物8以类似于工作实例3的方式获得,不同的是用于工作实例3中的组分(B)的类型变为在分子的末端用三甲基甲硅烷基基团封端的二甲基硅氧烷(塑性:1.29)。使用该组合物,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。在剥离测试之后在膜上观察到少量的有机硅迁移。
比较例1-比较组合物1
比较组合物1以类似于工作实例1的方式获得,不同的是工作实例1的组分(B)被省去。使用该组合物,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化有机聚硅氧烷层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。
比较例2-比较组合物2
比较组合物2以类似于工作实例1的方式获得,不同的是用于工作实例1中的组分(B)的量变为5.0份。使用该组合物,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化有机聚硅氧烷层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层剥离所需的剥离力。结果示于表1中。
比较例3-比较组合物3
将0.04份二乙氧基苯乙酮添加到比较例1的比较组合物1作为组分(G)以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(比较组合物3)。接下来,将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释以将固体浓度调节至3.0质量%,并且将(D)氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量混合(所述量使得组合物的金属铂含量总的来说为120ppm),并且将组合物以相当于0.15g/m2的量根据上述方法施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面。在可固化有机聚硅氧烷组合物已被施加之后,将聚酯膜使用热风循环烘箱在130℃下加热处理30秒,然后使用Eye Graphics Eye Grandage固化装置紫外线照射(总照射能量:110mJ/cm2)以在聚酯膜基底的表面上形成固化有机聚硅氧烷的层。测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化有机聚硅氧烷的层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层分离所需的剥离力。结果示于表1中。
比较例4-比较组合物4
将0.04份二乙氧基苯乙酮添加到比较例2的比较组合物2作为组分(G)以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(比较组合物4)。接下来,将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释以将固体浓度调节至3.0质量%,将(D)氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量进一步混合(所述量使得组合物的金属铂含量总的来说为120ppm),并且将组合物以相当于0.15g/m2的量根据上述方法施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面。在可固化有机聚硅氧烷组合物已被施加之后,将聚酯膜使用热风循环烘箱在130℃下加热处理30秒,然后使用Eye Graphics Eye Grandage固化装置紫外线照射(总照射能量:110mJ/cm2)以在聚酯膜基底的表面上形成固化有机聚硅氧烷的层。测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化有机聚硅氧烷的层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层分离所需的剥离力。结果示于表1中。
比较例5-组合物5
将(A)a1)在分子的两个末端处以及在侧链上具有己烯基基团的12.0份聚二甲基硅氧烷(塑性:1.15;己烯基基团乙烯基(CH2=CH–)部分含量:0.80质量%),a2)在分子的两个末端均用硅烷醇基团封端并且在侧链上具有乙烯基基团的18.0份聚二甲基硅氧烷(塑性:1.20;乙烯基基团含量:0.90质量%),(B)在分子的末端由乙烯基基团封端的1.5份的1.20塑性的二甲基硅氧烷(乙烯基基团含量:0.02质量%),(C)在分子的两个末端均由三甲基甲硅烷氧基基团封端的1.4份的25mPa·s粘度的二甲基甲基氢聚硅氧烷(产生总的来说为1.5的组合物的SiH/Vi比率),(E)66.1份甲苯,和(F)1.0份3-甲基-1-丁炔-3-醇混合至均匀稠度以获得含溶剂的可固化有机聚硅氧烷组合物(组合物4)。然后将所获得的有机聚硅氧烷组合物用(E)甲苯和己烷的50:50重量%混合物稀释至3.0质量%的固体浓度,并且将氯铂酸/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(金属铂含量:0.6质量%)以一定量添加至组合物(所述量使得金属铂含量为120ppm)以获得可固化组合物。将组合物以相当于0.15g/m2的量根据上述方法施加到双轴取向的聚酯膜(厚度:38μm;三菱树脂公司)的表面,然后在120℃下固化30秒以获得固化层,在此之后,测量将陶瓷粘结剂树脂施加到固化层的容易度以及将陶瓷粘结剂树脂从固化层移除所需的剥离力。结果示于表1中。
表1
*在剥离测试之后在膜上观察到少量的有机硅迁移。
如从表1所示的结果明显可见,工作实例1至8聚有机硅氧烷中获得的隔离膜的固化聚有机硅氧烷层表现出陶瓷粘结剂树脂施加的较优容易度,并且陶瓷粘结剂树脂可以较小剥离力从固化聚有机硅氧烷层分离,从而指示较优陶瓷粘结剂树脂可脱模性。同时,使用比较例1至5获得的固化聚有机硅氧烷层在陶瓷粘结剂树脂施加的容易度或可脱模性方面不令人满意。

Claims (20)

1.一种可固化有机聚硅氧烷组合物,包含:
(A)具有从在25℃下粘度为20mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物,所述有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物以100:0至50:50的质量比包含以下组分a1)和a2):
a1)至少一种类型的包含具有4至12个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,所述烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;以及
a2)至少一种类型的包含具有2至3个碳原子的烯基基团的有机聚硅氧烷,所述烯基基团具有0.5至3.0质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;
(B)具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷,所述有机聚硅氧烷任选地包含具有2至12个碳原子的烯基基团,所述烯基基团具有小于0.100质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量;
(C)在其分子内包含至少两个硅键合的氢原子(Si-H)的有机氢聚硅氧烷;
(D)硅氢加成催化剂;以及
(E)如果必要,任何选择的有机溶剂;
组分(A)和(B)的质量比在90:10至99:1的范围内。
2.根据权利要求1所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,还包含有机溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述硅氢加成催化剂为铂基催化剂。
4.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分(A)为具有从在25℃下粘度为1,000,000mPa·s或更大的液体到在25℃下表现出塑性的胶料的任何形式的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷混合物。
5.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分a1)为a1-1)包含具有4至12个碳原子的烯基基团作为烯基基团的有机聚硅氧烷。
6.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分a2)为a2-1)包含具有2至3个碳原子的烯基基团作为烯基基团的有机聚硅氧烷。
7.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分(B)为包含具有2至12个碳原子的烯基基团的二甲基聚硅氧烷,所述烯基基团的乙烯基(CH2=CH–)部分含量为至少0.005质量%并且小于0.100质量%。
8.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分(B)为在两个末端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷。
9.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,包含有机溶剂(E)并且还包含(G)光聚合引发剂。
10.根据权利要求1或2所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述可固化有机聚硅氧烷组合物在25℃下的整体粘度为100至50,00mPa·s。
11.根据权利要求1所述的可固化有机聚硅氧烷组合物,其中所述烯基基团具有至少0.005质量%的乙烯基(CH2=CH–)部分含量。
12.一种片状制品,包括通过固化根据权利要求1至11中任一项所述的可固化有机聚硅氧烷组合物而形成的固化层,以及片状基底。
13.根据权利要求12所述的片状制品,其通过将根据权利要求1至11中任一项所述的可固化有机聚硅氧烷组合物施加到所述片状基底,然后固化所施加的组合物而获得。
14.根据权利要求12或13所述的片状制品,其中所述固化层通过将0.01g/m2至0.5g/m2的根据权利要求1至11中任一项所述的可固化有机聚硅氧烷组合物施加到所述片状基底,然后固化所施加的组合物而获得。
15.根据权利要求12或13所述的片状制品,其中固化使用加热、能量辐射、或加热和能量辐射的组合来进行。
16.根据权利要求12或13所述的片状制品,其中所述片状基底为塑料膜。
17.一种用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜,所述用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜由根据权利要求12至16中任一项所述的片状制品构成。
18.一种用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜,所述用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜由根据权利要求12至16中任一项所述的片状制品构成。
19.一种制造介电陶瓷层形成材料或陶瓷生坯片的方法,所述方法包括以下步骤:使用根据权利要求17所述的用于与介电陶瓷层形成材料一起使用的隔离膜或根据权利要求18所述的用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜,将陶瓷浆料施加到在所述用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜或所述用于在形成陶瓷生坯片中使用的隔离膜上的固化有机聚硅氧烷层上,以及干燥所施加的陶瓷浆料。
20.根据权利要求19所述的方法,所述方法为制造陶瓷生坯片的方法。
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